CN109099034B - 一种单点系泊系统系泊腿连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单点系泊系统系泊腿连接装置，涉及海洋石油工程装备领域，该单点系泊系统系泊腿连接装置包括连接组件，由上连接件和下连接件组成，上连接件设有倾斜的连接槽，下连接件通过连接槽与上连接件相连，且下连接件被配置成在侧向自由状态下沿连接槽侧向移动并脱离上连接件；锁套，其活动的套设于连接组件；驱动装置，其驱动锁套在连接组件运动并形成第一状态和第二状态，当处于第一状态时，锁套套住至少部分下连接件以限制下连接件的侧向移动，当处于第二状态时，下连接件处于侧向自由状态。本发明的单点系泊系统系泊腿连接装置，可实现连接组件的快速解脱，进而实现单点系泊系统系泊腿的快速解脱。

Description

一种单点系泊系统系泊腿连接装置
技术领域
本发明涉及海洋石油工程装备领域，具体涉及一种单点系泊系统系泊腿连接装置。
背景技术
软刚臂单点系泊系统的主要作用是将海上浮式装置或核动力平台定位于预定的海域，并具有对外输送流体、电力及通讯的功能。主要用于水深在0米以内的浅海海域，系泊船舶或平台的吨位为3～15 万吨左右。
水上软刚臂式单点系泊系统主要由船首上的系泊支架、系泊腿、系泊刚臂及海上固定塔架组成。通过系泊腿将船艏上的系泊支架与带有压载水的系泊刚臂连接，组成变刚度的水上软刚臂系统。各连接副采用多个铰链和转盘轴承连接，保证船在风、浪、流的作用下具有风向标效应，系泊系统的受力最小。
通过拆除系泊腿与系泊刚臂间的连接法兰或销轴，可实现船的系泊解脱，为船或浮式平台在海上永久系泊作业提供可解脱功能，是一种可解脱的永久系泊式系统。但是，解脱作业需在海上完成连接销轴或数十个法兰螺栓的拆除，需人员使用拆除工具进行现场作业，且需多艘辅助船的协调配合，现场拆除作业操作困难且耗时很长，不可在高海况下安全进行。
当核动力平台达到一定服役年限后需要解脱回船坞维修时，可提前计划将解脱作业时间安排在满足正常解脱作业环境要求的气候窗口期内，实现平台的计划式解脱。当平台作业海域将遭遇不可抗天气或发生突发事故，急需解脱回船坞时，而此刻海况不满足计划解脱的作业条件，不能保证人员的操作安全及作业的顺利完成。且在高海况下辅助船无法提供有效的浮吊及定位牵引，大大增加了解脱作业难度。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种单点系泊系统系泊腿连接装置，可实现系泊腿快速、可靠的应急解脱。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种单点系泊系统系泊腿连接装置，其包括：
连接组件，由上连接件和下连接件组成，上述上连接件设有倾斜的连接槽，上述下连接件通过上述连接槽与上述上连接件相连，且上述下连接件被配置成在侧向自由状态下沿连接槽侧向移动并脱离上述上连接件；
锁套，其活动的套设于上述连接组件；
驱动装置，其驱动上述锁套在上述连接组件运动并形成第一状态和第二状态，当处于第一状态时，上述锁套套住至少部分上述下连接件以限制上述下连接件的侧向移动，当处于第二状态时，上述下连接件处于侧向自由状态。
在上述技术方案的基础上，上述锁套为中空的套筒，上述锁套与上述连接组件间隙配合。
在上述技术方案的基础上，上述连接槽的倾斜面为平面。
在上述技术方案的基础上，上述连接槽的倾斜面为弧面。
在上述技术方案的基础上，上述锁套一端设有法兰盘，上述法兰盘上开设有螺孔，通过螺栓活动连接于下连接件。
在上述技术方案的基础上，上述法兰盘上开设有U形槽，上述下连接件上设有与U形槽配合的定位销轴。
在上述技术方案的基础上，上述驱动装置通过第一铰链销轴安装于上连接件，其驱动杆顶端装有耳环头，并通过第二铰链销轴安装于锁套的底部耳环上。
在上述技术方案的基础上，上述驱动装置为液压油缸。
在上述技术方案的基础上，上述上连接件与系泊腿的上部连接，上述下连接件与系泊腿的下部连接。
在上述技术方案的基础上，上述第一状态时，上述锁套套设于上连接件和下连接件的连接处，以限制上述下连接件的侧向移动，
在上述技术方案的基础上，上述第二状态时，上述锁套套设于上连接件，并与下连接件分离，上述下连接件处于侧向自由状态。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的单点系泊系统系泊腿连接装置，结构简单可靠，通过驱动装置驱动锁套沿连接组件的轴向往上连接件的方向运动，至下连接件处于侧向自由状态，只需克服锁套自重及锁套与连接组件之间的摩擦力，便可实现连接组件的快速解脱，完成重型连接轴的快速拆卸，可在高海况或应急状态下，实现单点系泊系统系泊腿的快速解脱，满足海洋核动力平台安全解脱的需求。
(2)本发明的单点系泊系统系泊腿连接装置，上连接件与下连接件通过连接槽配合连接，利用锁套套住至少部分下连接件以限制下连接件的侧向移动，实现上连接件与下连接件的可靠连接，并可通过定位销轴限制锁套的圆周转动。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的单点系泊系统系泊腿连接装置的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的下连接件处于侧向自由状态的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的单点系泊系统系泊腿连接装置解脱后的结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的单点系泊系统系泊腿连接装置使用状态的结构示意图；
图5为本发明实施例2提供的连接槽的结构示意图。
图中：1-上连接件，10-连接槽，2-下连接件，21-定位销轴，3- 锁套，30-法兰盘，31-螺孔，32-U形槽，4-驱动装置，41-驱动杆，6- 第一铰链销轴，7-耳环头，8-第二铰链销轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1-3所示，本发明实施例提供一种单点系泊系统系泊腿连接装置，包括连接组件、锁套3和驱动装置4。
连接组件，由上连接件1和下连接件2组成，上连接件1设有倾斜的连接槽10，下连接件2通过连接槽10与上连接件1相连，且下连接件2被配置成在侧向自由状态下沿连接槽10侧向移动并脱离上连接件1。锁套3活动的套设于连接组件，驱动装置4驱动锁套3在连接组件运动并形成第一状态和第二状态，当处于第一状态时，锁套 3套住至少部分下连接件2以限制下连接件2的侧向移动，当处于第二状态时，下连接件2处于侧向自由状态。
当处于第一状态时，锁套3套设于上连接件1和下连接件2的连接处并抵持下连接件2时，上连接件1和下连接件2通过连接槽10 配合连接，以限制下连接件2的侧向移动；当锁套3向远离下连接件 2方向移动时，只要套设有部分下连接件2，仍然可限制下连接件2的侧向移动。
当处于第二状态时，驱动装置4驱动锁套3在连接组件运动至套设于上连接件1，并与下连接件2分离时，下连接件2处于侧向自由状态，只需克服锁套自重及锁套与连接组件之间的摩擦力，便可自动脱离上连接件1。
锁套3为中空的套筒，锁套3与连接组件间隙配合。在本实施例中，上连接件1和下连接件2的连接段形成圆柱形结构，锁套3与圆柱形结构间隙配合，以限制上连接件1和下连接件2的径向分离。
优选地，连接槽10的倾斜面为平面，上连接件1和下连接件2 通过连接槽10配合连接，上连接件1和下连接件2的加工较为方便。
优选地，锁套3连接下连接件2的一端设有法兰盘30，法兰盘 30上开设有螺孔31，通过螺栓活动连接于下连接件2。
优选地，法兰盘30上开设有U形槽32，下连接件2上设有与U 形槽32配合的定位销轴21，通过将定位销轴21插入U形槽32，可限制锁套3的圆周转动。
驱动装置4通过第一铰链销轴6安装于上连接件1，其驱动杆41 顶端装有耳环头7，并通过第二铰链销轴8安装于锁套3的底部耳环上。
在本实施例中，驱动装置4为液压油缸，并设置有2个，2个液压油缸对称设置在上连接件1的两侧。
参见图4所示，上连接件1与系泊腿的上部连接，下连接件2与系泊腿的下部连接，上连接件1与系泊腿的上部以及下连接件2与系泊腿的下部均采用法兰及螺栓固定连接。通过上连接件1和下连接件 2的快速分离以实现单点系泊系统系泊腿的快速解脱。
连接组件安装时，液压油缸处于非供油状态，锁套3通过定位销轴21和螺栓固定安装于下连接件2上。
远程控制液压泵站给液压油缸的无杆腔供应高压油，将锁套3紧紧压在下连接件2上，再拆除连接锁套3与下连接件2的连接螺栓，通过定位销轴21限制锁套3的圆周转动，即可限制下连接件2的侧向移动。
当连接组件需要解脱时，远程遥控液压泵给液压油缸的有杆腔供应高压油，液压油缸的驱动杆往缸内收缩，带动锁套3克服摩擦力向远离下连接件2方向运动，至下连接件2处于侧向自由状态时，下连接件2在负载及自重的作用下，与上连接件1脱离配合，实现连接组件的解脱。
实施例2
参见图5所示，本发明实施例提供一种单点系泊系统系泊腿连接装置，不同的是，连接槽10的倾斜面为弧面，以保证上连接件 1和下连接件2的的紧密结合，需要解脱时还可加快下连接件2的快速分离。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于，其包括：
连接组件，由上连接件(1)和下连接件(2)组成，所述上连接件(1)设有倾斜的连接槽(10)，所述下连接件(2)通过所述连接槽(10)与所述上连接件(1)相连，且所述下连接件(2)被配置成在侧向自由状态下沿连接槽(10)侧向移动并脱离所述上连接件(1)；
锁套(3)，其活动的套设于所述连接组件；
驱动装置(4)，其驱动所述锁套(3)在所述连接组件运动并形成第一状态和第二状态，当处于第一状态时，所述锁套(3)套住至少部分所述下连接件(2)以限制所述下连接件(2)的侧向移动，当处于第二状态时，所述下连接件(2)处于侧向自由状态；
所述锁套(3)一端设有法兰盘(30)，所述法兰盘(30)上开设有螺孔(31)，通过螺栓活动连接于下连接件(2)；
所述法兰盘(30)上开设有U形槽(32)，所述下连接件(2)上设有与U形槽(32)配合的定位销轴(21)；
所述驱动装置(4)为2个对称设置在所述上连接件(1)两侧的液压油缸。
2.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述锁套(3)为中空的套筒，所述锁套(3)与所述连接组件间隙配合。
3.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述连接槽(10)的倾斜面为平面。
4.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述连接槽(10)的倾斜面为弧面。
5.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述驱动装置(4)通过第一铰链销轴(6)安装于上连接件(1)，其驱动杆(41)顶端装有耳环头(7)，并通过第二铰链销轴(8)安装于锁套(3)的底部耳环上。
6.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述上连接件(1)与系泊腿的上部连接，所述下连接件(2)与系泊腿的下部连接。
7.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述第一状态时，所述锁套(3)套设于上连接件(1)和下连接件(2)的连接处，以限制所述下连接件(2)的侧向移动。
8.如权利要求1所述的单点系泊系统系泊腿连接装置，其特征在于：所述第二状态时，所述锁套(3)套设于上连接件(1)，并与下连接件(2)分离，所述下连接件(2)处于侧向自由状态。
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